基于Linux网络协议栈的嵌入式开发

1、基于linux网络协议栈的嵌入式开发作者：冯俊昌， feng junchang作者单位：河南财经学院成功学院信息工程系 ,郑州,451200刊名：电脑开发与应用英文刊名：computer development & applications年，卷(期)：2009 ，22(1)引用次数：0次参考文献(4条)1. 李善平 linux与嵌入式系统 20062. klaus wehrle . frank. hartmut the linux network architecture 20063. robert lovelinux kernel development 20064. behrou

2、z a.forouzantcp/ip 协议族 2006相似文献(9条)1.期刊论文童浩. 陈兴蜀. 严宏. tong hao . chen xing-shu. yan hong改进及优化linux网络协议栈- 电子科技大学学报2007,36(6) 针对x86 通用硬件平台 ,分析了 linux网络协议栈工作原理及网络安全功能实现的机理,及基于 linux协议栈设计与配置网络安全平台中存在的问题,对原有linux网络协议栈进行了改进及优化 ,实现了一种适应网络安全平台要求的、基于网络硬件端口转发、转发端口与管理端口分离,与原有 linux网络协议栈兼容的新的网络协议栈 .通过测试 ,利用该协议栈

3、实现的网络安全平台比基于传统linux协议栈实现的网络安全平台性能有较大辐度的提升,并可使网络安全产品的设计更具紧凑性与正交性.2.期刊论文刘春红. 张聪品. 张恩. liu chun-hong . zhang cong-pin . zhang en 基于linux的嵌入式web 服务器网络协议栈的设计-河南师范大学学报（自然科学版）2008,36(4) 在分析 linux网络系统实现机制的基础上 ,对当前各种常用 linux协议栈的添加方法进行了深入研究 ,提出了一种 linux环境下嵌入式 web 服务器协议栈s-tcp/ip 的裁减方案 ,该方案利用 linux网络系统结构中的抽象接口和

4、数据结构定义中的自定义结构项,对linux中tcp/ip 协议栈和 ip协议进行裁减 ,并在linux中添加 s-tcp/ip 协议栈 .该嵌入式网络协议栈应用于 web 服务器 ,实现了对 web 服务器的访问.3.学位论文谭振华 linux操作系统tcp/ip 协议栈卸载技术研究2006 在网络带宽和传输速度飞速发展的情况下，尤其当网络链路速度高于cpu 对tcp/ip 协议栈的处理速度时，传统的基于软件进行tcp/ip 协议处理的方式成为高性能网络计算的瓶颈，对服务器、路由器、防火墙的性能带来了很大影响。为了提高性能，国内外一些科研机构对tcp/ip 的优化技术进行了深入的研究，包括高速

5、 tcp 算法研究、第三层和第四层交换技术、tcp/ip 卸载引擎 (toe) 技术等。 为解决服务器通信处理瓶颈而提出的 tcp/ip 协议卸载技术的基本思想，是分担服务器 cpu 对tcp/ip 协议栈的处理，将协议处理过程放到 fpga、asic 等硬件处理单元上完成，从而将服务器的cpu 解放出来，既可提高网络传输性能，又可提高 cpu 的工作效率。通常将实现了 tcp/ip 协议功能的硬件处理单元称为卸载引擎。卸载引擎技术的实现同时需要解决许多技术难题，如何修改服务器操作系统，以保证服务器系统与通信网络之间的信息交换是其中之一。 本文在分析了 toe 技术的基本思想和原理后，对开源的

6、linux操作系统中的 tcp/ip 协议栈的卸载方法展开了研究。针对 linux操作系统，定义了卸载引擎的体系结构，讨论了卸载引擎与服务器操作系统连接接口的解决办法，提出了使用卸载支持模块来完成两者之间连接的实现策略。根据所提出的策略，对linux系统内核协议栈进行了分析和修改；利用lkm 机制对卸载支持模块进行了编程实现。测试证明卸载支持模块可以成功地屏蔽原来的linux内核协议栈，使 inetsocket层与驱动程序之间直接交互。 在linux系统原来的 tcp/ip 协议栈被屏蔽之后，真正处理网络数据的是卸载引擎中的tcp/ip 协议栈。为此，本文定义了针对 linux操作系统的卸载引

7、擎的tcp/ip 协议栈的主要性能指标和总体设计；并且利用vhdl 对部分模块进行了硬件描述和功能仿真，为本课题的后续研究打下了基础。 本论文主要解决了服务器操作系统与卸载引擎之间的连接接口问题，并且就协议栈的设计以及硬件实现方法进行了研究。测试和功能仿真的实验结果表明，所定义的卸载引擎体系结构是合理的，卸载引擎与服务器操作系统之间连接接口的解决办法是可行的。但要使现有研究成果投入实际应用，还要进行更为深入的研究工作。4.学位论文刘毅 无线自组织网协议栈在linux用户空间的设计与实现2008 针对无线自组织网络协议的研究是近年来网络通信领域的热点,为了提高无线自组织网络的性能 ,开发者设计了

8、很多技术对无线自组织网络协议的功能进行扩充和改善。一种技术就是在标准网络协议栈的基础上进行协议层扩充,结合网络协议栈的其他层次 ,构成一个无线自组织网络的协议栈。一般来说 ,对标准 tcp/ip 协议栈的扩展是在操作系统的内核中完成,而实现的操作系统平台也一般为 linux操作系统。但是 ,在操作系统的内核中实现协议栈的扩展时 ,开发者需要了解很多与开发扩展协议层关系不大的内核细节,并且在内核中编程调试困难 ,开发效率低 ,最终其实现代码的可扩展性和可移植性都很差。 出于以上的考虑 ,笔者研究了在 linux操作系统的用户空间来实现无线自组织网络协议栈的问题。在用户空间实现网络协议栈的扩展,开

9、发者可以不必考虑太多内核细节 ,专注于开发协议层本身的功能 ,而且用户空间有足够强大的调试工具可以调试开发者的代码。最终实现的扩展无线自组织网协议层在用户空间运行 ,具有良好的可扩展性和可移植性。 本文主要介绍了在 linux用户空间实现无线自组织协议栈的过程,首先分析开发用户空间协议栈的需求 ,然后讨论采用什么具体的技术解决开发用户空间协议栈时遇到的问题,接下来介绍使用这些技术实现的一个通用的用户空间协议层扩展模式 ,最后介绍了使用这个通用扩展模式开发的无线自组织协议栈运行在一个无线自组织网络模拟演示系统中的测试情况,证实用户空间协议层扩展模式的正确性。 本文立足于在 linux平台上实现用

10、户空间的无线自组织协议栈,但是并不局限于单纯在 linux上实现 ,而是以这个课题为出发点 ,抽象出一个在操作系统的用户空间扩展网络协议层的通用模式。这个通用模式使用了虚拟网络接口技术,不但可以实现课题中的无线自组织协议栈,还可以实现其他采用不同协议和算法的扩展协议层。5.期刊论文李小英. li xiao-ying一种基于linux系统的tcp/ip 协议栈的实现-邢台职业技术学院学报 2007,24(3) 本文分析了 linux内核tcp/ip) 协议栈的实现 ,给出了 linux网络数据处理流程 ,探讨了 linux的ip)路由.实验表明 ,在嵌入式系统中利用现有的成果 ,复用linux现

11、成的网络代码 ,获得了对 tcp/ip 以及其它网络协议栈的支持 ,在很大程度上减少了开发工作量和成本.6.期刊论文张晓珉. 臧斌宇. zhang xiaomin. zang binyu linux协议栈在网络处理器上的移植-微型电脑应用2006,22(5) 本文介绍了网络处理器的体系结构和编程模型,以及linux网络协议栈的结构 .提出移植 linux网络协议栈到 intelixp 网络处理器的基本方法 ,和使用微引擎c 语言实现时需要解决的问题 .最后分析了本实现的性能.7.期刊论文郑力明. 张会汀. 刘伟平. 黄伟英. 方山 基于linux的网络防火墙中协议栈指纹的消除- 计算机工程20

12、04,30(24) 提出了一种基于 linux的网络防火墙中协议栈指纹消除的方法,其基本思想是 :动态地修改 linux内核的协议数据包处理流程 ,屏蔽掉操作系统对数链层以上的数据包处理流程 ,消除了操作系统所固有的协议栈指纹 ,可以较好地防范黑客对防火墙的攻击.8.期刊论文梁军学. 郁滨. liang jun-xue. yu bin linux蓝牙协议栈的usb 设备驱动-计算机工程 2008,34(9) 基于对 linux下蓝牙协议栈 bluez 源代码的分析 ,给出bluez 的组织结构和特点 .分析蓝牙 usb 传输驱动机制和数据处理过程 ,给出实现蓝牙设备驱动的重要数据结构和流程 ,并总结 linux下开发蓝牙 usb 设备驱动的一般方法和关键技术.9.学位论文周宗照 基于嵌入式linux路由器网络协议栈的研究与设计2003 该文深入分析并研究了 linux内核原有的 tcp/ip 网络协议栈的实现 ,重点放在整体层次结构的实现、网络设备以及数据收发流程.并在此研究基础上,针对高速宽带路由器研发项目的需求 ,在linux内核中创建了一种 af_vdd套接字类型的 vdd 私有网络协议栈 ,从而提供了原有的 linux操作系统所不能提供的服务 ,实